塔里木库车坳陷新生代盐构造解析及其变形模拟

塔里木盆地北缘库车坳陷新生代盐构造为油气聚集提供了丰富的圈闭和良好的盖层,是我国重要的油气勘探目标.通过详细的野外地质观测和二维、三维地震反射剖面解析,结合物理模拟实验和离散元数值模拟,发现库车坳陷发育三层结构的挤压冲断型盐构造:盐上层逆冲断层和褶皱、盐岩塑性流变形成的盐丘和盐背斜和盐下层构造.盐岩聚集于拜城凹陷南北两侧,盐下构造发育于拜城凹陷北侧,盐上构造向南传播的更远,盐上层与盐下层的构造形态和高点存在较大的差异,它们没有一一对应的关系.库车坳陷盐构造分为两个阶段:渐新世-中新世库车坳陷构造变形微弱,天山山前的重力(沉积)差异负载导致盐岩发生塑性流变,由山前向盆地流动,形成刺穿型盐丘、盐株;上新世库车坳陷受到强烈挤压,发生大规模逆冲推覆,早期的盐底辟构造演变为盐席断层推覆体,形成大型盐撤凹陷、外来盐席和整合型盐背斜.盐岩边界、区域构造应力变化、差异负载(沉积负载和局部构造负载)是影响库车坳陷盐构造的三个主要因素.     

三峡及邻区构造应力场与震源机制解及其关系的初步讨论

本文根据实际资料的讨论,认为三峡及邻区的现今水平构造应力场的主压应力轴为北东东向,是喜马拉雅期构造应力场的继续。由震源机制解求出的主压应力轴为北北东向和北西向。震源机制解的主应力是在区域构造应力场北东东向主压应力作用下,使得该区北北西—北西向构造系的有关结构面进一步发生剪切破裂错动和地震时产生发射波的主应力。或者是己释放了能量的那部分形变中所具有的主应力。它与区域构造应力场不能等同。     

渤海湾盆地黄骅坳陷应力场的三维数值模拟分析

采用有限元方法模拟了渤海湾盆地黄骅坳陷的现今应力场特征.模型的构建主要基于黄骅坳陷精细三维地震数据体,包括了七个主要层序底面及近真实的断层产状.根据模拟结果,对比已知油气藏的分布位置和断裂的展布方向,定量分析了黄骅坳陷第一主应力、第三主应力、应力强度以及主应力方向的分布特征,并探讨了影响黄骅坳陷构造特征的主要因素.据此,得出以下认识:1)通过改变模型的边界条件发现,在右旋剪切作用下模型中压性应力场低值区的分布特征及主应力方向分别与黄骅坳陷中已知油藏的分布及断裂展布方向具有较好的对应关系.2)黄骅坳陷内构造样式及其构造应力场方向自北向南存在一定的差异,而造成这种差异的原因与地形的变化、沧东断层空间形态的变化、断层组合样式的变化以及滑脱面的变化密切相关.     

黄骅坳陷井壁崩落法现代构造应力场测量

简述了井壁崩落椭圆的特征、识别标志及其测量方法,对黄骅坳陷区内32口井的四臂地层倾角测井和地层倾角测井资料应用Stereonet程序对几千组数据进行分析、处理,得出了黄骅坳陷区域现代构造应力场的最大水平主应力优势方向为N70°—80°E,而枣园油田区局部应力场最大水平主应力方向为N50°—60°E,其结果表明黄骅坳陷区域NEE向水平挤压应力场与黄骅坳陷内的北北东—北东东向断裂现代右旋走滑活动相一致,而枣园油田区由于受风化店构造的局部影响,最大水平主应力方向向北发生了20°—30°的偏转,这表明在统一的区域应力场状态下,局部构造应力场受局部构造的控制。     

渤海湾盆地构造差异演化与油气差异富集

渤海湾盆地是中国东部最富油的新生代含油气盆地.盆地内各坳陷因区域应力场环境不同而表现出不同的断裂演化过程,垂向上的油气分布也具有明显的差异.本文基于各坳陷断层组合样式、发育密度和活动速率(FAR)的分析,阐述了渤海湾盆地断层发育演化的时空差异性.并通过区域应力场分析,探讨了断层活动差异的动力学机制.研究表明,渤中坳陷位于活动较强的营口-潍坊与北京-蓬莱走滑断层交会所形成的强烈转换拉张构造区,其主干断层活动最强,新近纪以来活动速率最大(FAR10 m/Ma),在新构造运动期(上新世至今)甚至超过25 m/Ma,大部分油气可以通过这些断层发生垂向运移并在新近系成藏.远离渤中坳陷的其他坳陷新近纪以来断层活动速率减弱(FAR10 m/Ma),新构造运动期近乎停止,不能成为油气垂向运移通道,油气主要聚集于古近系.因此,渤海湾盆地新近纪以来,尤其是新构造运动以来断层的差异活动控制了油气垂向的差异富集.     

渤海湾盆地区燕山期构造特征与盆地转型

以各种地震资料的分析解释、构造解析为基础,对燕山期渤海湾盆地区构造特征与盆地转型过程进行了研究.结果表明:燕山早期渤海湾盆地区以挤压褶皱及逆冲断裂发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂以西地区主要展布方向为NE和NNE向,整体具有西强东弱的特征,在盐山-歧口-兰聊断裂以东的济阳坳陷区,以NW(W)向的逆冲断层发育为主;燕山中期研究区以伸展构造发育为主,在太行山以东、盐山-歧口-兰聊断裂带以西地区断层展布方向主要为N(N)E向,盐山-歧口-兰聊断裂带以东、郯庐断裂带以西、张家口-蓬莱断裂带以南地区主要发育NW(W)向负反转断层,张家口-蓬莱断裂带以北地区以N(N)E向断裂发育为主;燕山晚期以正反转断层及新生逆冲断层发育为主.燕山期渤海湾盆地区发生了三次重要的盆地转型,燕山早期由印支期的挤压隆升剥蚀转型为山间坳陷盆地,燕山中期由山间坳陷转型为强烈的陆内断陷盆地,燕山晚期由陆内断陷盆地转为隆起区遭受剥蚀.区域构造背景的转变是燕山期渤海湾盆地区转型的主控因素,不同构造期盆地的叠加改造造成了研究区前第三系油气地质条件的复杂性和多样性.     

基于GPS应变与震源机制解应力反演喜马拉雅构造带现今地壳形变特征

喜马拉雅构造带及其临近区域是印度板块与欧亚大陆板块挤压碰撞的前缘地带.本文利用GPS实测速度场与震源机制解数据分别计算了研究区域现今地壳岩石圈表面的GPS应变场及岩石圈内部的主应力分布,研究了印度板块持续挤压作用下板块边界带地壳岩石圈现今地壳形变的空间分布特征.结果显示,南北向的剧烈挤压变形与东西向的拉伸变形是现今青藏高原南缘地壳岩石圈的主要变形特征.其中南北向的地壳挤压变形主要集中在主前缘冲断带与雅鲁藏布江缝合带之间.东西方向上,南北走向的亚东—谷露断裂是区域地壳东西向伸展变形的重要分界断裂.75°E是研究区域地壳形变的另一条显著不连续边界,其西侧地壳主压应变强度低、方向弥散且最大主压应力方向一致性较差,而东侧地壳主压应变方向与主压应力方向以及地壳水平运动速度场方向均具有较好的一致性.布格重力异常的小波多尺度辨析结果显示该分界带与循喜马拉雅西构造结楔入欧亚大陆的印度板块密切相关.     

利用斜井钻孔崩落资料反演冀中坳陷上地壳应力状态

介绍了用斜井钻孔崩落法分析应力状态的正演方法和反演方法．根据冀中坳陷中部地区和南部地区两个地点共6口斜井的钻孔崩落资料，利用正、反演相结合的方法分析了两个地点的水平主应力方向和主应力的相对大小．结果表明，在冀中坳陷中部地区(饶阳凹陷内)和南部地区(深县凹陷)，水平最大主压应力方向分别为N86E和N77E，上地壳浅部(深度1 000～4 000 m)的应力状态因地点而异，其中冀中坳陷中部地区的3个主压应力的相对大小为SH:SV:Sh=1.38:1.00:0.57，即处在走滑型应力状态；而在冀中坳陷南部地区，3个主压应力的相对大小为SH:SV:Sh=0.80:1.00:0.62，即处于正断层型应力状态．      

克拉2气田高效成藏中构造抽吸作用的地质分析与物理模拟

在三维密闭环境中, 如果地质体内部因应力作用出现脱空现象, 就会在脱空产生的腔体与围岩之间出现压差, 形成指向腔体内部的抽吸力, 会对围岩内部流体的定向流动起到明显的加速作用. 库车坳陷的构造变形样式与天然气成藏条件适于构造抽吸过程的发生. 以克拉2高效气田为地质模型, 按照相似性原理对克拉2号构造的形成及天然气充注过程进行了物理模拟实验, 证实在盖层条件优良的挤压环境中, 构造抽吸作用是可以发生的, 并且在天然气高效成藏过程中发挥了重要作用. 因而提出构造抽吸作用是库车坳陷天然气高效成藏的一种重要机制.     

芦山地震序列震源机制及其构造应力场空间变化

利用近震波形拟合方法获得2013年芦山Ms7.0地震序列共37个余震的震源机制解及其深度(3.4≤Mw≤5.1).大部分地震震源机制以逆冲为主,有个别走滑型地震.震源深度主要分布在10~20 km范围.在稳定可靠的震源机制解基础上,用阻尼线性逆推法,划分不同间距网格,分别计算研究区平均构造应力场.结果表明,芦山及其周边地区的应力状态以挤压为主,应力性质主要为逆冲型,但局部地区出现走滑应力性质,最大主应力方向主体呈NW-SE,不同深度的构造应力性质和方向在局部地区存在一定差异.对比分析汶川地震震源区一带的构造应力场,龙门山断裂带西南段,除北西向小鱼洞破裂带外(最大主压应力和最小主压应力近水平,应力性质以走滑为主),其应力状态基本一致,以挤压为主,应力性质主要是逆冲型,有少量走滑型,最大主应力方向与龙门山构造带近垂直.     

清江隔河岩水库区地壳应力场的基本特征

根据震旦一二叠纪地层中构造变形的实际观测及卫星影象解译资料,计算了清江隔河岩水库区新生代以来区域应力场的主应力方向。结果表明：主压应力为北东东向,主张应力为北北西向,现代构造应力场与新生代以来应力场基本一致。晚第三纪以来,该区构造应力场相对稳定和统一。     

清江大龙潭水库区新生代以来地壳应力场特征

根据震旦－第三纪地震中构造变形的实际观测及卫星影象解译资料,计算了清江大龙潭水库区新生代以来区域应力场的主应力方向。结果表明：主压应力为北东东向,主张应力为北北西向;现代构造应力场与新生代以来应力场基本一致;晚第三纪以来,该区构造应力场相对稳定和统一。     

天山地震带应力状态分析

以天山地震带520次地震震源机制解数据为基础,应用MSATSI软件包中阻尼最小二乘反演该地区构造应力场的空间分布状态.结果表明,天山地震带主要受到近NS向挤压应力作用,其最大主压应力轴方向从东到西呈NNE—N—NNW向的渐变过程,北天山地震带主应力方向大范围为NS向,乌鲁木齐周边及以东地区为NNE向;南天山地震带西段最...     

丹江口水库及其邻区地壳应力场的基本特征

利用赤平极射投影等资料，计算了丹江水库及邻区的主应力方向，结果表明，主压应力为北东东向，主张应力为北北西向，现代构造应力场与新生代以来应力场基本一致；晚第三纪以来，该区地壳应力场相对稳定。     

柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段构造裂缝的分布预测

柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段碳酸盐岩储层普遍发育裂缝,裂缝是控制其油气高产的关键,但对区内构造裂缝的分布规律认识不清.以声发射测试获得的古构造应力大小和前人研究获得的古构造应力方向为约束条件,利用有限元分析软件ANSYS,数值模拟恢复了研究区目的层在喜马拉雅晚期构造挤压背景下的构造应力大小的分布;依据岩石破裂准则计算了岩石破裂值,从而定量预测了研究区目的层构造裂缝的分布,并总结了其分布规律.结果表明,英西地区下干柴沟组上段水平最大主压应力主要分布于110～180 MPa,其展布由北东至南西方向呈逐渐增大的趋势;研究区内盐下层的水平最大主压应力值整体比盐间层高;差应力大小决定着构造裂缝的发育,在差应力为高值的断层附近裂缝发育程度高;构造裂缝的分布主要受断层展布和岩性的控制,邻近盐间层底部的盐下储层和构造上处于北带、中带区域的构造裂缝发育程度较高,是英西地区深层油气的有利勘探区.该研究成果可对柴达木盆地英西地区深层勘探区的预测提供依据.     

南北地震带北段构造应力场与震中迁移关系的模拟实验

本文应用变形模拟、普通光弹和激光全息光弹性模拟方法,采用多种力源对南北地震带北段现代构造应力场分布特征进行了探讨。研究了该区各地段应力场的主压应力、主张应力展布方向,同时还绘制了主压应力、主张应力和最大剪应力等值线图,从而了解了该区各段在统一应力场作用下应力值的相对大小。文中还结合莫尔强度理论,分析了该区地震活动性,对该区现代构造应力场分布特征与震中迁移的关系进行了探讨。     

利用钻孔崩落研究中原油田的构造应力场

利用计算机程序分析处理了中原油田36口井的斯仑贝谢地层倾角测井仪所测的双井径及相应的测臂方位曲线, 根据孔壁优势崩落方向推断出中原油田所在的东淄凹陷内构造应力场的主应力方向。研究发现, 最大水平主压应力方向在凹陷北部为N(796)W,而在南部为N(798)E,二者相差22左右。利用线弹性平面应力有限单元模型模拟本地区应力场的结果说明, 凹陷区较软的介质和北窄南宽的几何形状可能是引起凹陷北部最大水平主压应力方向相对于周围构造主应力方向产生一顺时针角度偏转的原因。根据某井孔出现明显径向不对称孔壁崩落的起始深度估计了最大和最小水平主压应力大小的取值范围, 展示了反映应力状态随地点和深度而变化的证据。      

秭归龙会观5.1级震区及其邻区新生代以来的地壳应力场特征

为了研究三峡坝库区的地壳稳定性,根据奥陶－侏罗纪地层中构造变形的实际观测资料,计算了秭归龙会观５．１级震区及其邻区新生代以来区域应力场的主应力方向。结果表明：主压应力为北东东向,主张应力为北北西向;现代构造应力场与新生代以来应力场基本一致;晚第三纪以来,该区构造应力场相对稳定和统一。     

北天山地区中强地震震源机制解分析

利用北天山地区历史上24次中强地震震源机制解,进行系统聚类及应力场反演分析.结果表明,北天山地区中强地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主.多数地震的主破裂面为NW向.与其附近地震构造走向基本一致.主压应力P轴方位近NS向,倾角较小;主张应力T轴倾角较大,显示出区域应力场主要受近NS向水平挤压作用.最大主应力方向从东到西呈现出NNE-Ns-NW的渐变过程.     

库车坳陷节理和剪切破裂发育特征及其对区域应力场转换的指示

叠合盆地的演化必然经历过区域应力场的变化, 研究沉积盆地区域应力场的性质及其转变对于认识盆地形成与演化过程中受力状态、构造变形特征有着重要意义. 节理与剪切破裂作为微小应力场变化的敏感标志, 以其在区域上广泛分布并具有一致方位的重要特征, 可以用来恢复区域应力场的状态及其演化过程. 通过对中、新生界发育的节理与剪切破裂的方位、几何样式、序列关系及其与断层、褶皱的先后关系的仔细观测和分析, 发现NEE-SWW和NNW-SSE方向的系统节理在全区发育最普遍, NW-SE方向的系统节理与剪切破裂较少; 而且NEE-SWW向系统节理最早形成, NWW-SEE向和NW-SE向系统节理较晚, 而一些方向不一的共轭剪切破裂可能同时或晚于NWW-SEE向和NW-SE向系统节理形成. 根据节理和剪切破裂与应力的各种关系, 结合库车坳陷的区域构造活动历史和构造变形特征, 认为NEE-SWW向系统节理的形成是该地区在白垩纪晚期区域隆升作用诱发的弱伸展作用的产物, 而NNW-SSE向和NW-SE向的节理则是同构造期的变形, 与新近纪近N-S的强烈挤压变形作用有关, 共轭剪切破裂则可能是受左行走滑作用的结果. 在进入新近纪后, 最大主应力(σ 1)的方向从垂向变成水平, 应力场发生了转变.